Изучение космоса - раскрытие Анатомия перивентрикулярной структур раскрыть боковые желудочки головного мозга человека

Этот документ демонстрирует эффективное использование метода рассечение волокна выявить участки поверхностных белого вещества и перивентрикулярной структуры человеческого мозга, в трехмерном пространстве, для оказания помощи студент понимание желудочков морфологии.

Анатомия студентов обычно предоставляются с двухмерный (2D) секций и изображения при изучении церебральная Вентрикулярная анатомии и студентов найти это сложной. Потому что желудочки отрицательные помещений, расположенных глубоко внутри мозга, единственный способ понять их анатомии является высоко оценивая их границ, образованный соответствующих структур. Глядя на 2D представление этих пространств, в любом из кардинальных самолетов, не позволят визуализации всех структур, которые образуют границы желудочков. Таким образом используя 2D разрезах только требует от студентов для вычисления собственных мысленный образ 3D желудочков пространства. Целью данного исследования было разработать воспроизводимые метод для рассечения человеческий мозг для создания образовательных ресурсов для повышения студент понимание сложных взаимосвязей между желудочков и перивентрикулярной структур. Для достижения этой цели, мы создали видео-ресурс, который имеет пошаговое руководство, с помощью метода рассечение волокна раскрыть третьего и боковых желудочков вместе с тесно связанных структур лимбической системы и базальных ганглиев. Одним из преимуществ данного метода является, что он позволяет разграничения участков белого вещества, которые трудно отличить, используя другие методы вскрытия. Это видео сопровождается письменный протокол, который обеспечивает систематическое описание процесса для оказания помощи в воспроизводство мозг рассечение. Этот пакет предлагает ценные анатомии учебных ресурсов для преподавателей и студентов. Следуя этим инструкциям преподаватели смогут создавать учебных ресурсов и студенты могут руководствоваться производить свои собственные рассечение мозга как практический практической деятельности. Мы рекомендуем, что это видео руководство включены в нейроанатомия, обучения для повышения студент понимание морфология и клиническая значимость желудочков.

Многие студенты пытаются понять отрицательные запрещено желудочковой системы, расположенные глубоко внутри мозга человека^1,2. Часто используемые ресурсы доступны для студентов для изучения желудочков обеспечивают относительно сырой представлений сложные 3D отношений этих глубоких мозгового структур. Понимание 3D Анатомия желудочковой системы и связанных с ним структур особенно важна в нейрохирургии потому, что доступ к желудочковой системы является одним из наиболее используемых методов, чтобы измерить внутричерепное давление, распаковать желудочков системы и Администрирование лекарства³. Кроме того быстрое достижений в области медицинской визуализации обусловили развитие навыков в интерпретации 3D анатомии.

Двухмерный (2D) секции мозга в разных плоскостях обычно используются для визуализации глубоких мозговых структур, которые образуют границы негативные желудочков пространства⁴. Однако 2D срезы мозга только недостаточно, чтобы позволить студентам понять в полной мере 3D архитектура желудочков и мелкие детали региона, таких как расслоений, соединяющий коры и подкорковых структур⁵. Следовательно педагоги вынуждены полагаться на способность студентов для вычисления доступной 3D концепции желудочков⁴. Студенты, которые борются с пространственной осведомленности чрезвычайно трудно создать этот 3D изображение. Хотя пластиковые модели и желудочковая слепки обеспечивают 3D представление желудочковой системы, они не демонстрируют всеобъемлющие отношения, которые формируют границы желудочков. Студенты часто бездумно удалить части пластиковые модели для доступа к желудочковой системы и понимать ее взаимосвязей. В этом процессе они часто выходят на подробные относительные позиции каждой структуры и теряют понимание их взаимосвязи (например , формирование крыши боковых желудочков, мозолистого).

Разработка новых компьютеризированных учебных инструментов рассмотрела некоторые из этих ограничений. Однако многие из этих моделей являются ограниченными для статического текста и изображений и не воспользоваться интерактивности, предлагаемые эти новые технологии^7,8. В то время, как интерактивные технологии позволяют пользователю вращать 3D компьютерных моделей для изучения разных точек зрения, это может запутать некоторых пользователей особенно новичков, которые сложно сориентироваться структуры⁶. Кроме того было показано интерактивные компьютерные ресурсы, менее эффективными в обучении более сложные анатомические структуры⁶. Таким образом, одной из задач в области образования нейроанатомия является обеспечить студентам с ресурсами, которые позволяют им адекватно визуализировать желудочков и ценим их 3D структура и анатомические отношения, включая деликатные ассоциативный, проекция, и спаечный расслоений, которые образуют сложные отношения с перивентрикулярной структуры².

Вскрытие было показано, быть отличным образовательных метод для изучения анатомии^7,8. Недавнее исследование предоставляет доказательства преимуществ рассечение студентов в процессе обучения нейроанатомия. В 2016 году РАЭ et al. нашли улучшение краткосрочных и долгосрочных удержания нейроанатомия знаний студентов, участвующих в Анатомирование⁹. Хотя достижения в области технологии по-прежнему повышения точности и интерактивность 3D компьютерных моделей, знания, полученные через практический рассечение не могут быть реплицированы цифровой в настоящее время¹⁰.

В этом исследовании мы стремились производить воспроизводимый рассечение человеческого мозга. Мы выбрали метод вскрытия волокна, потому что позволяет сохранение деликатного расслоений и перивентрикулярной серых вопрос структуры, чтобы лучше определить негативное пространство желудочков.

Здесь мы представляем полное пошаговое руководство по созданию prosection модели желудочков и перивентрикулярной структуры вместе с сопровождающей обучающее видео для использования в нейроанатомия преподавания и обучения. Эти ресурсы могут использоваться для преподавания и обучения нейроанатомия мозга, преподавателей и студентов.

все методы, описанные здесь были одобрены человека Комитет по этике исследований Австралийского национального университета. Для создания желудочков модели мы использовали Klingler волокна рассечение технику ^{12 , 14}. Klingler техника является тактильный рассечение метод, который включает в себя удаление небольшой части серого вещества коры и отшелушивающим пучки нервных волокон, таким образом обеспечивая пошаговое руководство через слои ткани от поверхности до глубинных структур мозга.

Примечание: мозг образца используется для демонстрации этот протокол в сопровождающих видео и изображения тщательно удалены из формалин бальзамировали человека труп, полученные из тела доноров программы медицинской школы, Австралийский Национальный университет. Доноров было не известна история патологического болезни. После удаления твердой мозговой оболочки, мозг хранился в 10% растворе этанола при комнатной температуре на три года.

1. Подготовка

1. получить весь мозг от забальзамированное человеческий труп и удалить твердой мозговой оболочки и хранить мозга в 10% этанола при комнатной температуре до диссекции.
   Предупреждение: Используйте средства индивидуальной защиты в хорошо проветриваемом помещении в соответствии с местными руководящими принципами при обработке. Убедитесь, что все участники знакомы с институциональными процедурами для безопасного обращения и утилизации скальпель и sharp объектов перед началом протокол вскрытия.
2. Подготовить следующие инструменты: ножницы, щипцы, лезвия скальпеля (№ 15 и № 22), зонд металла и тупой конец металла скальпель ручки ( рис. 1). Используйте тупой конец ручки скальпеля для минимизации повреждения тонкий нервных волокон и сохранению основных белого вещества волокна участки ( рис. 2) ¹³.
3. Позиция мозга, так, что его вентральной поверхности вверх.

2. Процедура вскрытия

Примечание: Анатомирование занимает приблизительно 2-3 ч для завершения

1. Удалить паутинной и связанные сосудистую из обоих полушарий, используя пару атравматичный (тупой) щипцов.
2. Осторожно поднимите мозжечка и найдите нижней холмов. Поместите лезвие скальпеля (№ 15) придает дескриптор длиной скальпель, просто каудально к нижней холмов и осево прорезать ствола мозга. Держите лезвия как можно ближе к горизонтально избежать повреждения мозжечка. Позаботьтесь, чтобы сохранить tectum мозга.
3. Позиция мозга для просмотра левой или правой боковой щели. Начиная запредельное извилины, используйте тупой конец ручки скальпель аккуратно удалить поверхностных корковых слоев. Осторожно двигаться вперед сначала выше, а затем ниже боковой борозды раскрыть горизонтальный ассоциации расслоений, работает в теменной, лобных и височных долях, соответственно.
4. Следовать в направлении волокон, выгибая вокруг задней границы insula подключения верхней и нижней продольной fasciculi раскрыть аркообразный fasciculus.
5. Кпереди осторожно удалите оставшиеся поверхностных корковых слоев середине височной и нижней лобной извилины раскрыть крючковатыми махровые волокон, которые подключения временных и лобных долей
6. Определить короткие извилины островной коры, а затем удалить островковой. Далее удалите экстремальных капсулу и Клауструм выявить основные внешние капсулы. Обратите внимание выпуклость, образованный Чечевицеобразное ядро глубоких в капсуле. Переход к спинной поверхности коры, выявить волокна короны Радиата ( рис. 4).
7. Удалить оставшиеся коры и базовой белого вещества на поверхности спинного мозга, чтобы достичь поясной извилины. Продолжать использовать туп конца ручки скальпеля для удаления поясной коры выявить cingulum, участки белого вещества, соединяющих переднюю перфорированные вещество с парагиппокампальной извилины.
8. Использовать тот же метод для удаления cingulum из кзади предшествовавшие раскрыть мозолистого, состоящий из спаечном волокон, подключение двух полушарий. Спинку мозолистого тела (ствол) теперь будет видно ( рис. 6).
9. Повторите шаги 2.3 до 2,8 в контралатеральной полушарии головного.
10. Ощупывайте и определить масштабы бокового желудочка на одном из полушарий. С помощью зонда, прокола боковой стенке желудочка на сайте залога trigone. Введите с помощью лезвия размер 24 (прилагается к ручке скальпель № 4) через прокол сайт и вырезать книзу, чтобы открыть по всей длине нижнего рога бокового желудочка.
11. Теперь вернуться к желудочковой залога trigone расширить разрез главно к валика мозолистого тела (пунктирная линия на рис. 5).
12. Повторите шаги 2.10 и 2.11 на другом полушарии.
13. Открыть тело бокового желудочка, продолжая разрез от trigone рострально используя вырезать приблизительно 3 см параллельно мозолистого в обоих полушариях (пунктирные линии на рис. 6).
14. Присоединиться к две параллельные надрезы в каждом полушарии рострально на уровне genu и каудально на уровне валика мозолистого тела. С помощью щипцов, держать в руке недоминирующих, осторожно поднимите мозолистого на валика. С парой небольших острые ножницы, доминирующей руке отделите от базового перегородки pellucidum валика. Как только вы достигли ростральной конца тела, вырезать мозолистого тела и удалить it.
15. Nestle вдоль вентральной поверхности головного мозга на ладони недоминирующих стабилизировать затылочной и височной областях (задняя часть). В то же время, используйте доминирующей рукой твердо, но осторожно провести передней конец мозга, поместив пальцы против и большой палец на ядер чечевицеобразный обеих сторон мозга.
16. Использование нежный потянув и скручивания движения, физически отделить передней и задней части мозга, принимая особого ухода, чтобы сохранить нетронутыми сосудистое сплетение. Рекомендуется, что коллега присутствовать руководство разделения и аккуратно раздел, все остальные соединения тканей во время процесса с помощью скальпеля.

Этот метод вскрытия предоставляет желудочковой системы, разделив на передней и задней части мозга (рис. 7 и Рисунок 8). Задняя часть предлагает внутренний вид залога trigone, из которого можно увидеть заднего и нижнего рога, расширения для затылочной и височных долях, соответственно (рис. 8). В уступает/временной рог гиппокампа, который образует его медиальной стенки, хорошо видна как фимбрий и голеней свод.

Передняя часть головного мозга prosected (рис. 7) позволяет наблюдательных структур, которые формируют границы тела и рострально проектирование переднего рога бокового желудочка. Рострально большой глав хвостатого ядра четко показано в форме боковые границы переднего рога. Медиальной стенки и крыша боковых желудочков были в основном удалены, но в ростральной конца, в этом препарате, остальная часть перегородки pellucidum медиально, и мозолистого главно были все еще видны. Дорзально, перемещение, большой массы таламуса становится видимым как он образует большинство пол тела желудочка, тогда как узкое тело хвостатого ядра таламуса, образуя небольшую часть пола желудочка боково проходит Дорсолатеральное. Сосудистое сплетение видно, как он изгибается вокруг таламуса. Когда thalami аккуратно разделены, третьего желудочка может рассматриваться ограниченный боково медиальной стенки thalami и главно тело свод. Interthalamic сцепления заметно проявляется в срединной линии (Рисунок 7). Граничит с третьего желудочка кпереди, столбцы свод также видны. Кроме того мы можем визуализировать epithalamic структуры шишковидной железы и habenula postero превосходит таламуса. Вентрально могут быть легко определены структур мозга, таких как верхние и нижние холмов на tectum и мозговой водопровод.

При вступлении волокна рассечение образца используется в этом видео, несколько Тан цвет белый центру поражения были обнаружены в более глубокие участки белого вещества как короны Радиата (рис. 5). Гистологическое исследование образцов поражения предложил, что они являются результатом метастазов из немелкоклеточного рака легких. Там было без известных истории патологического болезни в в образца до вскрытия и как эти поражения находят случайные.

Рисунок 1 : Инструменты, используемые для выполнения диссекции мозга. (A) лезвие 15; (B) длиной скальпель ручки; (C) лезвие 11; (D) коротких скальпель ручки; (E) лезвие 24; (F) ножницы; (G) атравматической щипцами; (H) зубчатая щипцами пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

Рисунок 2 : Как держать ручку металла скальпель и использовать ее тупой конец для удаления поверхностных корковых слоев выявить основные белого вещества расслоений. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

Рисунок 3 : Вид с левой стороны мозга. Удаление поверхностных серый и белый вопрос лобной, теменной и затылочной частью височные доли показали, верхние и нижние продольные fasciculi, белые волокна подключения долей, и островной коры. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

Рисунок 4 : Вид с левой стороны мозга. Глубже Анатомирование серого и белого вещества лобной, теменной, затылочная и частью височные доли показали вертикально ориентированными волокнами короны Радиата и внешней капсулы, а также крючковатыми fasciculus. Нарезать волокна внешней капсулы окно раскрывает серого вещества Чечевицеобразное ядро. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

Рисунок 5 : Бокового зрения в левой части мозга с поясной извилины коры удалены. Пунктирная линия показывает положение сокращений, чтобы открыть бокового желудочка. Небольшие стрелки указывает на расположение небольшой патологических поражений, который был найден случайно во время вскрытия. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

Рисунок 6 : Улучшенный вид с обеих поясной извилины мозга удалены, подвергая мозолистого в срединной. Пунктирные линии показывают позиции параллельного сокращения выполняться вдоль мозолистого открыть крыши боковых желудочков. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

Рисунок 7: Хвостового вид передней половины мозга, показывая переднего рога и тела боковых желудочков, третьего желудочка и структур, окружающие их. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

Рисунок 8 : Ростральной вид задней половины мозга, показаны заднего рога и нижнего рога боковых желудочков и гиппокампа, а также его проекция в своде. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

Цель этого документа было разработать рассечение руководство для распространения для преподавателей и студентов, которые могут быть использованы для расширения преподавания и обучения глубокие желудочков и перивентрикулярной структур человеческого мозга. Мы разработали шаг за шагом руководство с сопровождающим изображения, вместе с видео-ресурс, который может использоваться для оказания помощи понимания морфология желудочков и их связанные структуры. Сама техника рассечения не является новой. Рассечение волокна ранее не использовался для изучения мозжечка анатомии¹⁴. Однако новизна нашего исследования было сочетание традиционной рассечение метода вместе с современной аннотированный видео-продукции. Это демонстрирует, как осторожно рассечение, несмотря на ее сокращение использования в анатомии образования, может использоваться, для помощи обучения, особенно для студентов, которые могут не иметь доступа к человеческой рассечение или предпочитают использовать электронные ресурсы для их обучения. Техника рассечения волокна обеспечивает дополнительный ресурс для пластика и компьютерной модели для изучения 3D Анатомия желудочков головного мозга. По сравнению с пластиковых моделей, мозг сечений и желудочковая приведения, наш метод вскрытия показали 3D структура желудочков и их отношения с тем структурам, которые образуют границы желудочков головного мозга.

Обеспечение эффективных ресурсов для изучения глубинных структур мозга человека является одной из задач для анатомии преподавателей. Ресурсы обычно используемые имеют некоторые ограничения. Хотя рассечение традиционно является краеугольным камнем образования анатомии, ее доступность значительно уменьшилось вследствие конкурирующих время давления из других дисциплин, проблемы безопасности и сокращение числа доноров⁷. Однако рассечение полезен не только потому, что он позволяет признательность 3D Организации мозга, но он также обеспечивает преимущество тактильной восприятие (тактильные Гнозиса)¹⁵. Существует потребность в альтернативных методов доставки рассечение опыт, поскольку не все учреждения имеют доступ к человеческий мозг для диссекции. Таким образом мы разработали это учебное видео, который может использоваться в качестве автономного учебного ресурса для демонстрации 3D анатомии и отношения человеческого мозга. Кроме того его можно использовать в качестве руководства для студентов для выполнения их собственных рассечение на мозг человека или животного или альтернативно использоваться сотрудниками разработать модели prosected мозга, которые могут использоваться для обучения студентов. Таким образом мы вновь использование рассечение в визуализации сложной анатомии этого региона.

Метод вскрытия Klingler был выбран для облегчения понимания студент 3D анатомии желудочков и перивентрикулярной структур. Дополнительным преимуществом метода был, что он позволяет концептуальное понимание проектирование, ассоциации и спаечный волокна систем. В прошлом использовался метод Klingler для демонстрации мозжечка и белого вещества тракта ядер^14,16. В этом исследовании мы демонстрируем, как он может применяться к исследованию и визуализация желудочков головного мозга и связанных с ними структур. Многие методы секущей мозга использовать резкое сокращение, которые разрушают деликатных структур и их соединения. Выбирая метод, который сохраняет более глубоких структур и их соединения в головном мозге, мы создали визуальный руководство продемонстрировать их сложной анатомии и отношения.

Есть некоторые аспекты процесса, который можно было бы улучшить. Бальзамирование технику следует учитывать при выборе образцов человеческий мозг для диссекции. Наши трупа было забальзамировано через бедренную артерию и можно получить даже выше качество ткани мозга, бальзамирование через сонных артерий или с эпидуральной инфильтрации фиксирующие решения. Ткани мозга, сам является деликатной и легко могут быть повреждены в процессе вскрытия или обработки студентами. Из-за хрупкости результирующая мозга prosection и максимизировать его использования могут быть включены несколько дополнительных шагов. Пластинация может использоваться для улучшения прочности и долговечности prosected образцов, подготовлен с использованием этой техники¹⁷. Другой альтернативой для повышения долговечности образца и облегчения массового производства диссекции является создание репродукции с использованием 3D печати¹⁸. Замораживания мозги до вскрытия, могут улучшить технику, как процесс замораживания и оттаивания позволяет проникновения волокон с формалином, который отделяет волокон для легче рассечение^19,20. Однако хотя этот метод замораживания помогает рассечение, Чоудхури и его коллеги обнаружили, что она не производит последовательные результаты¹⁶ и таким образом мы решили не использовать метод замораживания оттаивания в наши dissection.

Техника рассечения волокна является отличным способом продемонстрировать структуру желудочковой системы головного мозга. В нашей собственной организации неформальные отклики и наши личные наблюдения учащихся использования этого ресурса указали, что студенты, пригодился в изучении анатомии желудочков головного мозга и связанных с ними структур. Образовательные преимущества этого ресурса, пока еще оцениваться объективно, путем оценки и обратной связи, чтобы изучить его полное значение и ограничения. Мы рекомендуем совместить видео ресурсов и/или рассечение метод с рядом дополнительных ресурсов, чтобы предоставить студентам оптимальные возможности оценить сложные 3D организация желудочков и окружающие структуры.

Авторы заявляют, что они имеют никакого конфликта интересов.

Авторы хотели бы поблагодарить доноров и их семьям за их щедрый подарок. Спасибо г-н Сяо Суан ли, который записал видео и помог с видео редактирования; Г-жа Ханна Льюис и г-н Луи Сабо для оказания технической поддержки; и профессор Ян провис обзор видео и обеспечение вклада в видео контента.